畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）止動(dòng)件沖壓模具的設(shè)計(jì)

1、摘 要 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝設(shè)備，模具工業(yè)已是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研制在很大程度上都依賴與模具的生產(chǎn)?？梢灶A(yù)言，隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位將日益提高，并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素 。 本文介紹了止動(dòng)件沖壓模具的設(shè)計(jì)，先介紹了對(duì)工件進(jìn)行工藝分析和模具設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，然后介紹了模具設(shè)計(jì)的思路，模具的主要結(jié)構(gòu)和主要零件的設(shè)計(jì)。最后確定了選用沖孔落料復(fù)合模。本次設(shè)計(jì)繪圖采用aotucad，以aotucad為計(jì)算機(jī)輔助制圖工具，使用簡(jiǎn)單，方便快捷，而且有極強(qiáng)的圖

2、形處理功能，可以大大縮短繪圖的周期，在國(guó)內(nèi)使用的較廣泛。關(guān)鍵詞: 模具,落料,沖孔。abstractthe mold was the important process unit which the manufactured products production used, the mold industry already is the industrial development foundation, many new products developments and the development relied on to a great extent with molds pro

3、duction. may predict that along with industrial productions unceasing development, the mold industry will enhance day by day in national economys status, and plays more and more vital role in the national economy developing process. in the ramming components production, the reasonable ramming formin

4、g craft, the advanced mold, the highly effective ramming equipment are the essential three essential factors. ramming processing characteristic: because the cold stamping processing has the above prominent merit, therefore obtained the widespread application in the volume production, holds the very

5、important status in the modern industry production, is the defense industry and in the consumer industry production the essential processing method. this article introduced the lock ramming molds design, introduced first carries on the process study and the mold design main point to the work piece,

6、then introduced the mold design mentality, molds primary structure and the major parts design. finally had determined selects the punch holes to fall the material superposable die. the this design cartography uses aotucad, take aotucad as the computer auxiliary charting tool, the use is simple, faci

7、litates quickly, and has the greatly strengthened graphic processing function, may reduce cartography greatly the cycle, in domestic use widespread. key word: the mold, falls the material, the punch holes.目 錄摘要 前言 正裝復(fù)合沖裁模 一、1.1：零件分析 一：零件簡(jiǎn)圖 二：沖壓件工藝分析三：確定最佳工藝方案四：排樣1.2：計(jì)算沖壓力1.3：確定模具壓力中心1.4：計(jì)算凸凹模刃口尺寸1.5

8、：落料部分尺寸計(jì)算二、成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、模具總體設(shè)計(jì)及零部件的選取四、彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算和壓力機(jī)的選取結(jié)論 致謝 參考文獻(xiàn) 前 言一、概述所謂模具，就是在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專用工具，通過(guò)壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品的專用工具的統(tǒng)稱。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：p20、3cr2mo、pms、sm、sm等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)

9、家已達(dá)到70%-80%相比，仍有很大差距。 由于歷史原因形成的封閉式、“大而全”的企業(yè)特征，我國(guó)大部分企業(yè)均設(shè)有模具車間，處于本廠的配套地位，自70年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個(gè)概念。模具工業(yè)主要生產(chǎn)能力分散在各部門主要產(chǎn)品廠內(nèi)的工模具車間，所生產(chǎn)的模具基本自產(chǎn)自用。據(jù)粗略估計(jì)，產(chǎn)品廠的模具生產(chǎn)能力占全國(guó)模具生產(chǎn)能力的75，他們的裝備水平較好，技術(shù)力量較強(qiáng)，生產(chǎn)潛力較大，但主要為本廠產(chǎn)品服務(wù)，與市場(chǎng)聯(lián)系較少，經(jīng)營(yíng)機(jī)制不靈活，不能發(fā)揮人力物力的潛力。模具專業(yè)廠全國(guó)只有二百家左右，商品模具只占總數(shù)的20左右，模具標(biāo)準(zhǔn)件的商品率也不到20。由于受舊管理體制的影響較深，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和組織協(xié)調(diào)，

10、存在著“中而全”，“小而全”的結(jié)構(gòu)缺陷，生產(chǎn)效率不高，經(jīng)濟(jì)效益較差。 模具行業(yè)的生產(chǎn)小而散亂，跨行業(yè)、投資密集，專業(yè)化、商品化和技術(shù)管理水平都比較低。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求各行各業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代快，對(duì)模具的需求量加大。一般模具國(guó)內(nèi)可以自行制造，但很多大型復(fù)雜、精密和長(zhǎng)壽命的多工位級(jí)進(jìn)模大型精密塑料模復(fù)雜壓鑄模和汽車覆蓋件模等仍需依靠進(jìn)口，近年來(lái)模具進(jìn)口量已超過(guò)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的商品模具的總銷售量。為了推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的需要，模具工業(yè)面臨著進(jìn)一步技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整和加速國(guó)產(chǎn)化的繁重任務(wù)。我國(guó)沖壓模大多為簡(jiǎn)單模、單工序模和符合模等，精沖模，精密多工位級(jí)進(jìn)模還為數(shù)不多，模具平均壽命不足10

11、0萬(wàn)次，模具最高壽命達(dá)到1億次以上，精度達(dá)到35um，有50個(gè)以上的級(jí)進(jìn)工位，與國(guó)際上最高模具壽命6億次，平均模具壽命5000萬(wàn)次相比，處于80年代中期國(guó)際先進(jìn)水平。 在采用cad/cam/cae/capp等技術(shù)設(shè)計(jì)與制造模具方面，無(wú)論是應(yīng)用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。在應(yīng)用cad技術(shù)設(shè)計(jì)模具方面，僅有約10%的模具在設(shè)計(jì)中采用了cad，距拋開(kāi)繪圖板還有漫長(zhǎng)的一段路要走；在應(yīng)用cae進(jìn)行模具方案設(shè)計(jì)和分析計(jì)算方面，也才剛剛起步，大多還處于試用和動(dòng)畫(huà)游戲階段；在應(yīng)用cam技術(shù)制造模具方面，一是缺乏先進(jìn)適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設(shè)備（包括近10多年來(lái)引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備）或因計(jì)算機(jī)制式

12、（ibm微機(jī)及其兼容機(jī)、hp工作站等）不同，或因字節(jié)差異、運(yùn)算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有5%左右的模具制造設(shè)備近年來(lái)才開(kāi)展這項(xiàng)工作；在應(yīng)用capp技術(shù)進(jìn)行工藝規(guī)劃方面，基本上處于空白狀態(tài)，需要進(jìn)行大量的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)工作；在模具共性工藝技術(shù)，如模具快速成型技術(shù)、拋光技術(shù)、電鑄成型技術(shù)、表面處理技術(shù)等方面的cad/cam技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)才剛起步。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的軟件開(kāi)發(fā)，尚處于較低水平，需要知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累。我國(guó)大部分模具廠、車間的模具加工設(shè)備陳舊，在役期長(zhǎng)、精度差、效率低，至今仍在使用普通的鍛、車、銑、刨、鉆、磨設(shè)備加工模具，熱處理加工仍在使用鹽浴、箱式爐，操作憑工人的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)

13、備簡(jiǎn)陋，能耗高。設(shè)備更新速度緩慢，技術(shù)改造，技術(shù)進(jìn)步力度不大。雖然近年來(lái)也引進(jìn)了不少先進(jìn)的模具加工設(shè)備，但過(guò)于分散，或不配套，利用率一般僅有25%左右，設(shè)備的一些先進(jìn)功能也未能得到充分發(fā)揮。 缺乏技術(shù)素質(zhì)較高的模具設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)人員和技術(shù)工人，尤其缺乏知識(shí)面寬、知識(shí)結(jié)構(gòu)層次高的復(fù)合型人才。中國(guó)模具行業(yè)中的技術(shù)人員，只占從業(yè)人員的8%12%左右，且技術(shù)人員和技術(shù)工人的總體技術(shù)水平也較低。1980年以前從業(yè)的技術(shù)人員和技術(shù)工人知識(shí)老化，知識(shí)結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)在的需要；而80年代以后從業(yè)的人員，專業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)匱乏，動(dòng)手能力差，不安心，不愿學(xué)技術(shù)。近年來(lái)人才外流不僅造成人才數(shù)量與素質(zhì)水平下降，而且人才

14、結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了新的斷層，青黃不接，使得模具設(shè)計(jì)、制造的技術(shù)水平難以提高。模具適宜于中小型企業(yè)組織生產(chǎn)，而我國(guó)技術(shù)改造投資向大中型企業(yè)傾斜時(shí)，中小型模具企業(yè)的投資得不到保證。包括產(chǎn)品廠的模具車間、分廠在內(nèi)，技術(shù)改造后不能很快收回其投資，甚至負(fù)債累累，影響發(fā)展。 雖然大多數(shù)產(chǎn)品廠的模具車間、分廠技術(shù)力量強(qiáng)，設(shè)備條件較好，生產(chǎn)的模具水平也較高，但設(shè)備利用率低。 我國(guó)模具價(jià)格長(zhǎng)期以來(lái)同其價(jià)值不協(xié)調(diào)，造成模具行業(yè)“自身經(jīng)濟(jì)效益小，社會(huì)效益大”的現(xiàn)象。“干模具的不如干模具標(biāo)準(zhǔn)件的，干標(biāo)準(zhǔn)件的不如干模具帶件生產(chǎn)的。干帶件生產(chǎn)的不如用模具加工產(chǎn)品的”之類不正?，F(xiàn)象存在，極大地挫傷了模具企業(yè)（包括模具車間和分廠）

15、職工的積極性。這也是模具行業(yè)留不住人才，青年技術(shù)人員和青年工人不愿學(xué)技術(shù)的原因之一。二、模具的發(fā)展趨勢(shì)分：（一）、模具cad/cae/cam正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 1. 模具軟件功能集成化2.模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化3.模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)（二）、模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 1.模具檢測(cè)設(shè)備的日益精密、高效2.數(shù)控電火花加工機(jī)床3.高速銑削機(jī)床(hsm)（三）、快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)1.快速原型制造技術(shù)(rpm)。它包括激光立體光刻技術(shù)(sla) ；疊層輪廓制造技術(shù)(lom) ；激光粉末選區(qū)燒結(jié)成形技術(shù)(sls) ；熔融沉積成形技術(shù)(fdm) 和三維印

16、刷成形技術(shù)(3d-p)等。 2.表面成形制模技術(shù)。它是指利用噴涂、電鑄和化學(xué)腐蝕等新的工藝方法形成型腔表面及精細(xì)花紋的一種工藝技術(shù)。 3.澆鑄成形制模技術(shù)。主要有鉍錫合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、樹(shù)脂復(fù)合成形模具技術(shù)及硅橡膠制模技術(shù)等。 4.冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)。 5.無(wú)模多點(diǎn)成形技術(shù)。 6.kevron鋼帶沖裁落料制模技術(shù)。 7.模具毛坯快速制造技術(shù)。主要有干砂實(shí)型鑄造、負(fù)壓實(shí)型鑄造、樹(shù)脂砂實(shí)型鑄造及失蠟精鑄等技術(shù)。 8.其他方面技術(shù)。如采用氮?dú)鈴椈蓧哼?、卸料、快速換模技術(shù)、沖壓?jiǎn)卧M合技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實(shí)型鑄造沖模刃口鑲塊技術(shù)等。 模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵。因選材和用材不當(dāng)

17、，致使模具過(guò)早失效，大約占失效模具的45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具鋼有crwmn、cr12、cr12mov和w6mo5cr4v2，火焰淬火鋼(如日本的aux2、sx105v(7crsimnmov)等；常用新型熱作模具鋼有美國(guó)h13、瑞典qro80m、qro90supreme等；常用塑料模具用鋼有預(yù)硬鋼(如美國(guó)p20)、時(shí)效硬化型鋼(如美國(guó)p21、日本nak55等)、熱處理硬化型鋼(如美國(guó)d2，日本pd613、pd555、瑞典一勝白136等)、粉末模具鋼(如日本kad18和kas440)等；覆蓋件拉延模常用ht300、qt60-2、mo-cr、mo-v鑄鐵等，大型模架用ht250。多工

18、位精密沖模常采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金yg20等。在模具表面處理方面，其主要趨勢(shì)是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲(如td法)發(fā)展；由一般擴(kuò)散向cvd、pvd、pcvd、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；可采用的鍍膜有：tic、tin、ticn、tialn、crn、cr7c3、w2c等，同時(shí)熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前對(duì)激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍(刷鍍)防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視。進(jìn)入21世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢(shì)下，隨著資本、技術(shù)和勞動(dòng)力市場(chǎng)的重新整合，我國(guó)裝備制造業(yè)在加入wto以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無(wú)論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來(lái)越

19、多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來(lái)加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，滿足各行各業(yè)對(duì)模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。三、我國(guó)沖壓技術(shù)現(xiàn)狀一技術(shù)落后、經(jīng)濟(jì)效益低。主要原因：沖壓基礎(chǔ)理論與成形工藝落后；模具標(biāo)準(zhǔn)化程度低；模具設(shè)計(jì)方法和手段、模具制造工藝及設(shè)備落后；模具專業(yè)化水平低。所以，結(jié)果導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。2.沖壓技術(shù)發(fā)展方向產(chǎn)品市場(chǎng)變化：多品種、少批量，更新?lián)Q代速度快技術(shù)發(fā)展：計(jì)算機(jī)技術(shù)、制造新技術(shù)1) 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠

20、人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（cad/cam）技術(shù)轉(zhuǎn)變。2) 滿足產(chǎn)品開(kāi)發(fā)在t(time)、q(quality)、 c(cost)、s(service)、e(environment)的要求(1)沖壓成形理論及沖壓工藝加強(qiáng)理論研究，開(kāi)展cae技術(shù)應(yīng)用。開(kāi)發(fā)和應(yīng)用沖壓新工藝。(2)模具先進(jìn)制造工藝及設(shè)備1) 數(shù)控化、高速化、復(fù)合化加工技術(shù)2) 先進(jìn)特種加工技術(shù)3) 精密磨削、微細(xì)加工技術(shù)4) 先進(jìn)工藝裝備技術(shù)5) 數(shù)控測(cè)量6) 效率和質(zhì)量是制造業(yè)的永恒主題(3)模具新材料及熱、表處理提高使用性能,改善加工性能 ，提高壽

21、命。(4)模具cad/cam技術(shù)二、三維相結(jié)合的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)字化制造技術(shù)。模具行業(yè)是最早應(yīng)用cad/cam技術(shù)的行業(yè)之一。(5)快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本。適應(yīng)小批 量試制(6)先進(jìn)生產(chǎn)管理模式并行工程思想、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一。模具在日本被譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”、在德國(guó)被稱為“金屬加工業(yè)中的帝王”。模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才。我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展十分迅速，19962002年間，模具產(chǎn)值年平均增速在14%左右。由上可見(jiàn)，模具技術(shù)是先進(jìn)

22、制造技術(shù)的重要代表，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。 尺寸精度 零件圖上形狀尺寸均屬于it14級(jí)精度，沖壓加工可以實(shí)現(xiàn)?？仔木嗟墓顬?.15，屬于it11級(jí)精度，可以通過(guò)模具結(jié)構(gòu)的正確設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？坠顬?.1屬于it12級(jí)精度，因此，零件的精度要求能夠滿足在沖裁加工中的到保證。工藝方案和理的沖裁工藝方案應(yīng)當(dāng)滿足生產(chǎn)批量，制造精度要求，模具壽命要求，操作方便且安裝方便等要求。該零件包括落料，沖孔兩個(gè)基本工序，采用復(fù)合沖裁方法最為理想，由工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，符號(hào)要求。所謂復(fù)合模生產(chǎn)，是同一副模具完成兩道不同的工序，大大減少了模具

23、規(guī)模，降低了模具成本，提高生產(chǎn)效率，也能提高壓力機(jī)等設(shè)備的使用效率；操作簡(jiǎn)單，方便，適合大批量生產(chǎn)；能可靠保證孔心距尺寸精度。四、設(shè)計(jì)思想第一步，醞釀沖壓工序安排的初步方案，并畫(huà)出各步的沖壓工序草圖；第二步，通過(guò)工序安排計(jì)算及冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)等技術(shù)資料，驗(yàn)證各步的沖壓成型方案是否可行，構(gòu)畫(huà)該道工序的模具結(jié)構(gòu)草圖。 第三步，構(gòu)畫(huà)其它模具的結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)一步推敲上述沖壓工序安排方案是否合理可行。 第四步，沖壓工序安排方案經(jīng)指導(dǎo)教師過(guò)目后，正式繪制各步的沖壓工序圖，并著手按照“設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)”上的要求進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。 第一章 正裝復(fù)合沖裁模1.1零件分析一. 零件簡(jiǎn)圖。材 料：q235材料厚度：2mm圖1

24、-1 零件簡(jiǎn)圖二、 沖壓件的工藝分析1、材料：q235是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有很好的沖壓性能。2、工件結(jié)構(gòu)：工件形狀簡(jiǎn)單，沖裁件直線與直線之間采用圓角過(guò)渡，提高了模具壽命，便于模具加工，減少了熱處理或沖壓是在尖角開(kāi)裂的現(xiàn)象?？走吘噙h(yuǎn)大于凸凹模允許的最小壁厚，故可以考慮采用復(fù)合沖壓工序。3、尺寸精度：零件圖上孔中心距屬于it12級(jí)，其余尺寸未注公差，屬于自由公差，按it14級(jí)確定工件尺寸的公差，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為 ， ， ， ， 。4、結(jié)論：可以沖裁。三、確定最佳工藝方案：該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單

25、工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)效率較低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二只需要一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差，欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故其模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓工藝生產(chǎn)采用方案二為佳。四、 排樣采用有廢料的直排的排樣方案如圖圖1-2 排樣方案查表得最小

26、搭邊值a2.5mm。計(jì)算沖壓件毛坯面積：a6524+(3.14303036.872360-0.53624) 1706.86mm2條料寬度：b302.5235mm進(jìn)距： h652.567.5mm一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：100%11706.86/（3567.5）72%1.2計(jì)算沖壓力該模具采用彈性卸料和下出料方式。一、 落料力 f ltl-沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度(mm).t-沖裁件材料厚度(mm). l=180.59mmf lt(180.592500)n180.59kn二、沖孔力f21lt(56.522500)n56.52kn 三、卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算卸料力 從凸模上卸下箍著的料所需要的力。推件

27、力將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力。頂件力逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力。 式中卸料力、推件力、頂件力系數(shù)n同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件(或廢料)數(shù)。式中 h凹模洞口的直刃壁高度； t板料厚度。 壓力機(jī)公稱壓力的確定壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和fz采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時(shí)采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：落料時(shí)的卸料力f kf查表取k0.03故 f（0.03180.59）kn5.42kn四、沖孔時(shí)的推件力fn k f取圖1-3的凹模刃口形式，h6mm，則nh/t6/23個(gè)查表得k0.05故 f（30.0

28、556.52）kn8.48kn 故選擇沖床時(shí)的總沖壓力為：fff21 ff251.01kn 圖1-3 凹模刃口1.3 確定模具壓力中心 為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。 1簡(jiǎn)單幾何圖形壓力中心的位置1）對(duì)稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。2）沖裁直線段時(shí)，其壓力中心位于直線段的中心。3）沖裁圓弧線段時(shí)，其壓力中心的位置，按下式計(jì)算： 一、按比例畫(huà)出零件形狀，選定坐標(biāo)系xoy如圖1-4。圖1-4 零件圖二、設(shè)壓力中心為o（x0，y0）,將工件沖裁周邊分為l1，l2，. l5基本線段，求出各段長(zhǎng)度和各段的中心位置：l165mm, y10m

29、ml248mm, y212mml329mm , y324mml438.59mm, y427.99mml556.52mm, y512mm經(jīng)計(jì)算壓力中心所在坐標(biāo)為：x00mmy0（l1 x1 l2 x2 l5 y5）/（l1 l2 l5） 12.78mm1.4 計(jì)算凸凹模刃口尺寸沖孔尺寸計(jì)算：查表得間隙值z(mì) 0.246mm, z0.360mm一、對(duì)沖孔9采用凸、凹模分開(kāi)的加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：查表得凸、凹模制造公差： 0.020mm ，0.020mm校核： zz0.114mm ，0.040mm滿足 zz查表得磨損系數(shù) x=0.5所以得出沖孔刃口尺寸為： (90.50.36)9.

30、18mm（9.180.246）mm二、落料部分尺寸計(jì)算對(duì)外輪廓的落料，由于形狀比較復(fù)雜，可采用配合加工的方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下。以凹模為基準(zhǔn)件，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此都屬于a類、尺寸。零件圖中未注公差的尺寸按自由公差，其極限偏差為： ， ， 。 查表得磨損系數(shù) 1). 對(duì)于外圓形沖件來(lái)說(shuō)，當(dāng)0.20時(shí)，x=1；當(dāng)0.210.41時(shí)，x=0.75；當(dāng)0.42時(shí)，x=0.5。2).對(duì)于圓形沖件來(lái)說(shuō)，當(dāng)0.20時(shí)，x=0.75； 當(dāng)0.20時(shí)，x=0.5。當(dāng)零件尺寸為65mm處凹模尺寸： (amaxx ) (65-0.50.74)mm當(dāng)零件尺寸為24mm處凹模尺寸： (a

31、maxx ) (24-0.50.52)mm當(dāng)零件尺寸為30mm處凹模尺寸： (amaxx ) （30-0.50.52）mm三、中心距尺寸計(jì)算對(duì)于兩圓孔間距，計(jì)算如下：l（l 0.5）0.02 （37 0.50.62）0.0236.690.02mm 1.5 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一.凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模的結(jié)構(gòu)形狀有圓形和非圓形；刃口形式有平刃和斜刃等，結(jié)構(gòu)有整體士，鑲拼式，階梯式，直通式和帶護(hù)套式等。凸模的固定方法有臺(tái)階固定，柳接，螺釘和銷釘固定，粘結(jié)濟(jì)澆注發(fā)固定。本例采用圓形凸模。臺(tái)階式的凸模強(qiáng)度剛性較好，裝配修磨方便，其工作部分的尺寸由計(jì)算而得；與凸模固定板配合部分按過(guò)渡配合（h7/m8）或（h7

32、/n6）制造最大直徑的作用是形成臺(tái)階以便固定，保證工作時(shí)凸模不被拉出。凸模本身按其作用又可分為工作部分和固定部分。凸模長(zhǎng)度過(guò)短則凸模不能插入凹模刃口內(nèi)對(duì)板料進(jìn)行沖切，但凸模過(guò)長(zhǎng)又降低其工作時(shí)的穩(wěn)定性，故凸模長(zhǎng)短要適中。在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。但是特別的凸摸或板料厚度較大的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核。凸模大都用碳素工具鋼和合金工具鋼制造，如t10a，t12a，cr12，凸模工作端（即刃口）淬硬至5660hrc或5862hrc，凸模尾端淬火后回火，硬度為4348hrc為宜。不同的凸模技術(shù)條件不盡相同，通用的技術(shù)條件主要有：凸模頂間與凸模固定板裝配合一起磨

33、平，刃口要鋒利不得倒銑，工作部位表面要光滑，粗糙度一般為=1.6，小直徑的凸模軸端不允許打中心孔。凸模固定板（簡(jiǎn)稱固定板），用于固定凸模。固定板的厚度可取凹模厚度的 0.6倍，外形尺寸比凹模的對(duì)應(yīng)尺寸略小或一樣。固定板材料一般選用q235-a，有時(shí)也選用45鋼。凸模固定板內(nèi)凸模的機(jī)械固定方法通常是將凸模壓入固定板內(nèi)，其配合為臺(tái)階式凸模用h8/m6，直通凸模用n7/h6,p7/h6.凸模裝入固定板后，其頂面要與固定板頂高一起磨平。對(duì)于大尺寸的凸模，也可直接用螺釘，銷釘固定導(dǎo)模座上而不用固定板，對(duì)于小凸模還可以采用高分子粘接劑固定。凸模固定板的澆注部位的表面粗糙度一般為=6.312.5。 墊板裝在

34、固定板與上模座之間，它的作用是防止沖裁時(shí)凸模壓壞模座。墊板外形多與凹模周界一致，其厚度一般取3mm10mm.墊板材料選用45鋼或t8a進(jìn)行淬火。由于9mm、為較小直徑的孔，因此應(yīng)采用臺(tái)肩型的凸模。鑒于該產(chǎn)品生產(chǎn)批量較大，所以采用刃口強(qiáng)度較高的凹模。它們的結(jié)構(gòu)圖形如圖1-5所顯示：(a) 凹模圖 (b)凸凹模姆具圖 (c) 凸模模具圖二.凹模外形尺寸的設(shè)計(jì)凹模材料可與凸模相同或優(yōu)于凸模，淬火硬度可于凸模相同或略高于凸模，如取6064hrc，具體硬度值要根據(jù)凹模所選用的材料和凹模的作用而定，凹模刃口要鋒利，強(qiáng)度要大，表面粗糙度要小，外輪廓棱角要導(dǎo)鈍。選用階梯，外形如下。特點(diǎn)：刃口厚度h較大，對(duì)推件

35、器的導(dǎo)向性好，適用于反推向件的凹模選用。其缺點(diǎn)時(shí)工作時(shí)推件器和制件均頻繁的與刃口壁部摩擦而使用刃口尺寸增大。凹模采用螺釘和銷釘定位固定時(shí)，要保證螺釘（或沉孔）間，螺孔與銷孔間及螺孔，銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則將影響模具壽命凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直，凹模的底面與頂面應(yīng)保持平行。為了提高模具壽命與沖裁件精度，凹模的底面和型孔的孔壁應(yīng)光滑，表面粗糙度為ra=0.80.4m。底面與銷孔的ra=1.60.8m。凹模的材料與凸模一樣，其熱處理硬度應(yīng)略高于凸模，達(dá)到6064hrc。（二）凸凹模在復(fù)合模中，必定有一個(gè)凸凹模，。凸凹模內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚決定于沖裁件的尺寸。從強(qiáng)度考慮

36、，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚與沖模結(jié)構(gòu)有關(guān)，對(duì)于正裝復(fù)合模，由于凸凹模裝于上模，孔內(nèi)不會(huì)積存廢料， 脹力小，最小壁厚可以小寫(xiě)；對(duì)于倒裝復(fù)合模，因?yàn)榭變?nèi)會(huì)積存廢料，所以最小壁厚要大些。不積聚廢料的凹凸模的最小壁厚：對(duì)于黑色金屬和硬材料約為工件料厚的1.5倍，但不小于0.7mm對(duì)于有色金屬和軟材料約等于工件料厚，但不小于0.5mm。積聚廢料的凹凸模的最小壁厚可參考冷沖模技術(shù)表4-4選用。該模具為復(fù)合沖裁模，因此除沖孔凸模和凹模外，肯定還有一個(gè)凸凹模。凸凹模的結(jié)構(gòu)如上圖所示。校核凸凹模的強(qiáng)度：凸凹模的最小壁厚m1.5t3mm，實(shí)際壁厚為10 mm。符合強(qiáng)度要求。凸凹模的外刃尺寸按凹模尺寸配制

37、，并保證雙邊間隙0.460.64mm，凸凹模上9mm孔中心與邊緣距離尺寸12mm的公差應(yīng)比零件圖所標(biāo)精度高34級(jí)，所以為mm。1.6 模具總體設(shè)計(jì)一、裝配圖設(shè)計(jì)1、如圖1-6所示的模具總圖，該復(fù)合沖裁模將凹模及兩個(gè)凸模裝在上模上，是典型的正裝結(jié)構(gòu)。2、固定擋料削控制送料的進(jìn)距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘、和彈簧組成。 3、沖制的工件由推板、推桿及推件螺釘組成的剛性推件裝置推出。4.導(dǎo)柱，導(dǎo)套的選用導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)與尺寸都可以直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取。在選用時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于1015 mm（考慮到模具修磨后其閉合高度

38、將減小），而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.51 mm。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合根據(jù)沖裁模的間隙大小選用。當(dāng)沖裁板的厚度在0.8 mm以下的模具時(shí)，選用h6/ h5配合的級(jí)精度模架，當(dāng)沖裁板厚度為0.84mm時(shí)，選用h7/ h6配合的級(jí)精度模架。選用b型導(dǎo)柱，導(dǎo)套， 規(guī)格為：導(dǎo)柱：b22h5100導(dǎo)套：b35h650225 .模柄的選用中小型模具都是通過(guò)模柄固定在壓力機(jī)滑快上的。對(duì)于大型模具則可用螺釘、壓板直接將上模座固定在滑快上。查沖壓手冊(cè)623頁(yè) 表10-49 選凸緣模柄參數(shù)如下圖：圖1-4 模柄6擋料銷（1）固定擋料銷分圓形與鉤形兩種，一般裝在凹模上。圓形擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但銷孔離

39、凹模刃口較近回削弱凹模強(qiáng)度。鉤形擋料銷則可離凹模刃口遠(yuǎn)一些。（2）活動(dòng)擋料銷常用于倒裝復(fù)合模中，裝于卸料板上可以伸縮。（3）始用擋料銷在連續(xù)模首次沖壓條料時(shí)使用。用時(shí)往里壓，擋住條料而定位，第一次沖裁后不再使用。經(jīng)過(guò)比較則應(yīng)選用活動(dòng)擋料銷作為定位零件。二卸料與推件零件（一）卸料裝置1剛性卸料裝置常用于較硬、較厚且精度要求不太高的工件沖裁。卸料力與凸模之間的單邊間隙取（0.10.5）t。2彈性卸料裝置彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件（彈簧或橡皮）和卸料螺釘組成。常用于沖裁厚度小于1.5mm的板料，由于有壓料作用，沖裁件平整。廣泛用于復(fù)合模中，卸料板與凸模之間的單邊間隙?。?.10.2）t。3廢

40、料切刀卸料對(duì)于大、中型零件沖裁或成形件切邊時(shí)，還常采用廢料切刀形式，將廢邊切斷，達(dá)到卸料目的。所以，選用剛性卸料裝置。（二）推件裝置1剛性推件裝置常用于倒裝復(fù)合模中的推件裝置，裝于上模部分，推件力由壓力機(jī)的橫桿通過(guò)打桿、推板、推桿傳給推件板。推件力大且可靠。推桿長(zhǎng)短要一致，分布要均勻。推板一般裝在上模座的孔內(nèi)。為了保證沖孔凸模的支承剛度和強(qiáng)度，放推板的孔不能全挖空，推板的形狀按被推下的工件形狀來(lái)設(shè)計(jì)。2彈性頂件裝置一般都裝在下模上，常用于正裝復(fù)合?；驔_裁薄料的落料模中，因?yàn)樗鼘?duì)沖裁件也有直接的壓平作用，故沖裁件質(zhì)量好。應(yīng)該選用剛性推件裝置三、模柄（1）基本要求：與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，

41、安裝可靠； 與上模正確而可靠連接。（2）類型：1）壓入式模柄 2）旋入式模柄3）凸緣模柄 4）槽型模柄和通用模柄5）浮動(dòng)模柄 6）推入式活動(dòng)模柄材料：q235、q275鋼 四、模架的選取由于模具中等復(fù)雜，精度一般，因此可選用后置導(dǎo)柱模架。從右向左送料，操作方便。模架具體數(shù)據(jù)如下：上模座： l/mmb/mmh/mm20020030下模座： l/mmb/mmh/mm20020030導(dǎo) 柱： d/mml/mm22100導(dǎo) 套： d/mml/mmd/mm225035五、其他零部件選擇墊板厚度?。?8mm凸模固定板厚度取： 14mm卸料板厚度?。?14mm模具的閉合高度： h高822142261414+

42、1492mm六、沖壓設(shè)備的選擇選用開(kāi)式壓力機(jī)jh23-40公稱壓力： 400kn滑塊行程： 80mm行程次數(shù)： 50次/min最大封閉高度： 330mm封閉高度調(diào)節(jié)量： 65mm滑塊中心到床身距離： 250mm工作臺(tái)尺寸（前后）： 460mm工作臺(tái)孔尺寸（前后）： 700mm立柱間距離： 530mm模柄孔尺寸（直徑x深度）： 5070工作臺(tái)板厚度： 130mm傾斜角： 30 凸凹模材料的選取如下表：沖模種類對(duì)沖模的要求材料熱處理hrc凸模凹模沖裁模薄材（3）簡(jiǎn)單形狀t8a 、t10a58626064厚（3）復(fù)雜形狀crwmn、cr12mov、9mn2v、cr6wv、cr4w2mov、gcr15、cr2mn2siwmov、yg15、ye6558626064高度耐磨、大批量cr12mov、gc